WO2009139467A1 - 操作スイッチ及び電子機器 - Google Patents

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WO2009139467A1
WO2009139467A1 PCT/JP2009/059063 JP2009059063W WO2009139467A1 WO 2009139467 A1 WO2009139467 A1 WO 2009139467A1 JP 2009059063 W JP2009059063 W JP 2009059063W WO 2009139467 A1 WO2009139467 A1 WO 2009139467A1
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WO
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contact
holder
encoder
conductive piece
wiring board
Prior art date
Application number
PCT/JP2009/059063
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English (en)
French (fr)
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裕之 藤田
健志 長田
賢二 篠原
智 高盛
正巳 西田
Original Assignee
オムロン株式会社
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Filing date
Publication date
Application filed by オムロン株式会社 filed Critical オムロン株式会社
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    • H01H25/04—Operating part movable angularly in more than one plane, e.g. joystick
    • H01H25/041—Operating part movable angularly in more than one plane, e.g. joystick having a generally flat operating member depressible at different locations to operate different controls
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H19/00—Switches operated by an operating part which is rotatable about a longitudinal axis thereof and which is acted upon directly by a solid body external to the switch, e.g. by a hand
    • H01H19/02—Details
    • H01H19/10—Movable parts; Contacts mounted thereon
    • H01H19/11—Movable parts; Contacts mounted thereon with indexing means
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    • H01H19/00—Switches operated by an operating part which is rotatable about a longitudinal axis thereof and which is acted upon directly by a solid body external to the switch, e.g. by a hand
    • H01H19/54—Switches operated by an operating part which is rotatable about a longitudinal axis thereof and which is acted upon directly by a solid body external to the switch, e.g. by a hand the operating part having at least five or an unspecified number of operative positions
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    • H01H19/58—Angularly-movable actuating part carrying contacts, e.g. drum switch having only axial contact pressure, e.g. disc switch, wafer switch
    • H01H19/585—Angularly-movable actuating part carrying contacts, e.g. drum switch having only axial contact pressure, e.g. disc switch, wafer switch provided with printed circuit contacts
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    • H01H25/06—Operating part movable both angularly and rectilinearly, the rectilinear movement being along the axis of angular movement
    • H01H25/065—Operating part movable both angularly and rectilinearly, the rectilinear movement being along the axis of angular movement using separate operating parts, e.g. a push button surrounded by a rotating knob
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    • H01H25/04—Operating part movable angularly in more than one plane, e.g. joystick
    • H01H25/041—Operating part movable angularly in more than one plane, e.g. joystick having a generally flat operating member depressible at different locations to operate different controls
    • H01H2025/043—Operating part movable angularly in more than one plane, e.g. joystick having a generally flat operating member depressible at different locations to operate different controls the operating member being rotatable around wobbling axis for additional switching functions
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    • H01H25/00—Switches with compound movement of handle or other operating part
    • H01H25/04—Operating part movable angularly in more than one plane, e.g. joystick
    • H01H2025/048—Operating part movable angularly in more than one plane, e.g. joystick having a separate central push, slide or tumbler button which is not integral with the operating part that surrounds it

Definitions

  • the present invention relates to an operation switch used for an operation unit of a small-sized device such as a digital camera, a mobile phone, or a game machine used for portable use.
  • the operation switch used here has a lower surface that is pressed when a pusher provided at the center is depressable, or when a position in a specific rotation direction is depressed by tilting a rotary operation body around it.
  • the center switch and the peripheral switch arranged below are pressed, and a signal is extracted from the pressed part and detected.
  • a flexible substrate 151 is disposed at a pressure receiving portion that is pressed in correspondence with a pusher or a rotary operation body.
  • a central contact 152 disposed on the flexible substrate 151, four peripheral contacts 153 disposed at the upper, lower, left, and right positions around the central contact 152, and an annular contact group 154 for detecting a rotational position disposed in an annular shape are provided. It has been.
  • the center contact 152 and the peripheral contact 153 are provided with a push button switch (not shown), and the center contact 152 or any one of them is pressed via the push button switch when the pusher or the rotary operation body is pressed.
  • the peripheral contact 153 is conducted. Thereby, it has the structure which detects the detection site
  • annular contact group 154 is known in the flexible substrate 151 that is annularly arranged in the arrangement region 155 between the central contact 152 and the peripheral contact 153 (see, for example, Patent Document 1).
  • positioned the annular contact group on the outer side of a peripheral contact is also known (for example, refer patent document 2).
  • a first contact 157, a second common contact 158, and a second contact 159 are annularly arranged clockwise from the upper first common contact 156. .
  • a disk-shaped conductive disk 161 that is rotationally contacted as a movable contact member is provided to the annular contact group 154.
  • the conductive disc 161 is cut from the main body side and extended in the opposite direction, and has a common conductive piece 162 having a spring property, a first conductive piece 163, and a plurality of conductive pieces 162, 163, 164 of a second conductive piece 164. Is held in the rotary operation body.
  • each of the conductive pieces 162, 163, 164 is phase signals and positions as rotary encoders obtained from the respective contacts 156 to 159 of the annular contact group 154.
  • the rotational position and direction of the rotary operation body are detected by the phase difference signal.
  • each contact arranged on the flexible substrate is also restricted in the arrangement of the contacts because the flexible substrate is incorporated in a small circular plane region corresponding to the size of the rotary operation body. For this reason, the contact arrangement structure is in an overcrowded state.
  • a large number of wiring lines that are drawn from each of these contacts are also subject to restrictions in the arrangement area, requiring wiring lines that can be drawn from both the front and back sides of the flexible substrate. Become.
  • the wiring line from the center contact may be forced to intersect with other wiring lines on the flexible board.
  • a step is generated at the intersection of the wiring lines, which causes the deterioration of the wiring.
  • the arrangement area of the annular contact group is limited, when the conductive pieces are brought into contact with these contact areas, a plurality of conductive pieces are cut and raised in the annular direction from the conductive metal plate to have a spring property. ing.
  • each conductive piece cannot be lengthened, and a contact structure in which it is difficult to secure a stable contact pressure with respect to the contact point due to restrictions on the length of the conductive piece. It was.
  • the present invention provides a contact structure that requires a large number of contacts for enabling a plurality of switch configurations in a limited narrow plane area of one rotary operation body. It is an object of the present invention to provide an operation switch that can eliminate concentration and an electronic device including the operation switch.
  • the present invention relates to a rotary operation body that rotates in a plane direction and is pressed in an axial direction at a plurality of rotational positions in the rotation direction, a movable contact plate for an encoder fixed to a lower surface of the rotary operation body, and the rotation
  • a plurality of conductive pieces that are in contact with the movable contact plate for the encoder and are electrically connected to each other and the printed wiring board are arranged on the upper surface, and the holder is moved up and down. And rotating the rotating operation body to detect contact and separation of the
  • the present invention provides a pusher that is arranged in the center and pushed down in the vertical direction, and is annularly arranged around the pusher so that it can be pushed down in the axial direction at a plurality of rotational positions.
  • the common conductive piece that is always in contact with the spot plate and conducts both, and the first fixed contact that is held by the holder and formed on the printed circuit
  • a central opening is provided in the center of the rotary operation body, a shaft body is inserted through the center opening, and a horizontal hole inserted perpendicularly to the axial direction of the shaft body
  • An urging member for urging outward from the inside and a sphere disposed at an end of the urging member are provided to be interposed, and the lateral hole is provided in the central opening in the circumferential direction of the inner peripheral surface. It is possible to configure a touch mechanism in which a concave and convex surface for a rotational operation feel is formed so as to face the sphere projecting outward from the sphere and to move the sphere forward and backward.
  • the movable contact plate for encoder penetrates at regular intervals in the plane circumferential direction of a conductive metal plate that is a sliding contact surface of the movable contact plate for encoder that contacts the contact for encoder signal output.
  • the opening that is opened is fitted to the projections that are projected at regular intervals in the plane circumferential direction on the inner surface side of the rotary operation body, and the front end surface of the fitted projection is fitted to the fitting.
  • the plane of the opening after joining can be formed in the same plane.
  • the inner space portion formed on the inner surface side of the rotary operation body having the encoder movable contact plate on the inner surface is configured by closing the open surface of the inner space portion with the holder. be able to.
  • the conductive piece is extended with elasticity from the holder, and the extended free end side contact is urged against the fixed contact of the printed wiring board. can do.
  • the conductive piece is extended more elastically than the holder, and the extended free end side contact is urged against the contact of the encoder movable contact plate.
  • the operation switch configured as described above can be operated by being incorporated into various electronic devices. For example, it can be widely applied to digital cameras, medical devices, portable devices, game machines, and the like.
  • a contact arrangement area not only a limited planar area of a printed wiring board is used as a contact arrangement area, but also a contact distributed structure that can be used as an area in which a contact can be arranged in the space above it. Can be made possible. For this reason, the concentration of the contacts on the printed wiring board can be eliminated, and a stable contact structure can be secured.
  • wiring on only one side of the printed wiring board is possible even when wiring lines are drawn on the printed wiring board drawn out from the contacts, and the wiring lines do not cross each other. Further, when arranging the contacts on the printed wiring board, the degree of freedom of the arrangement can be widened, so that the arrangement efficiency of the contacts is improved, and the optimum arrangement of the contacts can be realized.
  • the length of the conductive piece for contacting these widely dispersed contacts with a high degree of freedom can be made sufficiently long.
  • the contact pressure of each conductive piece with respect to the contact is stabilized, and a contact structure having excellent reliability and durability is possible.
  • the rear view of the digital camera provided with the operation switch.
  • the external appearance perspective view of an operation switch The exploded perspective view which looked at the operation switch from the upper part.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
  • the perspective view which shows the stationary contact of a flexible substrate, and a contact corresponding
  • Explanatory drawing which shows the corresponding state of a lower contactor and the fixed contact of a flexible substrate.
  • the longitudinal cross-sectional view which shows the other example of a presser.
  • the top view which shows the contact arrangement state of the conventional flexible substrate.
  • the perspective view which shows the relationship with the electrically conductive disk which carries out rotation contact to the fixed contact of the conventional flexible substrate.
  • FIG. 1 is a rear view of the digital camera 12 provided with the operation switch 11.
  • the operation switch 11 is disposed adjacent to the display 13 of the digital camera 12 and is used as a switch for setting the shooting conditions of the digital camera 12 and a switch for selecting a stored photograph.
  • FIG. 2 is an external perspective view of the operation switch 11
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the operation switch 11 as viewed from above
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of the operation switch 11 as viewed from below.
  • the operation switch 11 includes a rotary operation body 14, an encoder movable contact plate 15, a common conductive piece 16, a first conductive piece 17, a second conductive piece 18, a holder 19, and a holder connecting plate 20 from above. And a pusher 21, a dustproof cover 22, a sheet 23, a push button switch 24, a flexible substrate 25, and a base 26.
  • the rotary operation body 14 is formed in a disc shape with a synthetic resin material, and is provided as an annular cap having a pusher insertion hole 27 penetrating in the axial direction of the central portion of the disc shape.
  • a large number of anti-slip protrusions 28 that are elongated in the radial direction are equally arranged on the upper surface of the rotary operation body 14.
  • an annular recess 31 surrounded by an annular flat surface portion and an inner peripheral flange 29 and an outer peripheral flange 30 projecting downward is formed on the lower surface.
  • a plurality of arc-shaped band-like protrusions 32 are equally provided in the circumferential direction so as to protrude at regular intervals.
  • a plurality of small shaft portions 33 are provided on the inner peripheral side so as to be equally divided in the circumferential direction.
  • the outer peripheral surface of the inner peripheral flange 29 is provided with a concave groove 34 formed in a concave shape along the axial direction and equally divided in the circumferential direction.
  • an uneven surface 35 for rotating operation is formed on the inner peripheral surface of the inner peripheral flange 29 corresponding to the pusher insertion hole 27.
  • the irregular surface 35 has irregularities alternately in the circumferential direction, and 12 irregularities are formed in the circumferential direction so as to coincide with the phase signal of the encoder.
  • a plurality of locking projections 36 for connecting the holder 19 in the circumferential direction are provided at the lower end of the inner peripheral flange 29 so as to be equally divided.
  • An encoder movable contact plate 15 to be described later is fitted and attached to an annular recess 31 formed on the inner surface of the rotary operation body 14, and a holder connecting plate 20 to be described later is fitted to the lower end of the inner peripheral flange 29. Can be attached.
  • the encoder movable contact plate 15 described above is formed of an annular conductive metal plate having a size that can be fitted into the annular recess 31, and the arcuate shape for outputting encoder signals at regular intervals in the plane circumferential direction.
  • An opening 37 having substantially the same shape that can be fitted in correspondence with the belt-like protrusion 32 is opened.
  • a shaft hole 38 having substantially the same shape that can be fitted to the shaft portion 33 is formed on the inner peripheral side of the opening portion 37.
  • an inner peripheral convex portion 39 having substantially the same shape that can be fitted in correspondence with the concave groove 34 is formed on the inner peripheral surface of the encoder movable contact plate 15.
  • the opening 37, the shaft hole 38, and the inner peripheral convex portion 39 formed in the encoder movable contact plate 15 are replaced with the protrusion 32, the shaft portion 33, and the concave groove 34 formed on the lower surface side of the rotary operation body 14.
  • the encoder movable contact plate 15 is fitted and fixed to the lower surface side of the rotary operation body 14.
  • the flat portion exposed on the lower surface of the encoder movable contact plate 15 attached to the lower surface of the rotary operation body 14 becomes the slidable contact surface 40, and upper contacts 17a and 18a to be described later come into contact therewith.
  • the slidable contact surface 40 is formed so as to be flat and free from irregularities. That is, the sliding contact surface 40 of the encoder movable contact plate 15 and the tip exposed surface 32a of the protrusion 32 that penetrates the opening 37 are set to be in the same plane. Thereby, the stable contact property of the upper contacts 17a and 18a, which will be described later, with respect to the sliding contact surface 40 is ensured.
  • the common conductive piece 16 is formed of a conductive metal plate and has, for example, four mounting holes 41 at the base end portion. Then, it is divided into two forks from the base end portion to the free end side, and one of them is provided as an upper contact 16a extended upward with an elastic force, and the other is provided downward with an elastic force. It is provided as the extended lower contact 16b.
  • the first conductive piece 17 is provided for detecting the first signal. Like the common conductive piece 16, the first conductive piece 17 has a mounting hole 41 at the base end portion.
  • the upper contact 17a is provided as an upper contact 17a extended upward and the other is provided as a lower contact 17b extended downward with elasticity.
  • the second conductive piece 18 is provided for detecting the second signal. Similarly, the second conductive piece 18 has a mounting hole 41 at the base end, and one of the free ends divided into two is extended upward with elasticity.
  • the upper contact 18a is provided as an extended upper contact 18a, and the other is provided as a lower contact 18b that is extended downward with an elastic force.
  • each electroconductive piece 16,17,18 is extended in parallel with the inner peripheral side and the outer peripheral side.
  • These three conductive pieces 16, 17, 18 are held by a holder 19, which will be described later, and are divided into three equal parts in the circumferential direction.
  • the outer peripheral side of the slidable contact surface 40 is always a common contact side where a constant signal is obtained through conduction, and the inner peripheral side is a pulse signal output side where an intermittent signal is obtained. For this reason, the outer peripheral side of the common conductive piece 16 becomes the upper contact 16 a, and the upper contact 16 a becomes a common contact that is always conductive on the rotation locus of the sliding contact surface 40.
  • the first conductive piece 17 and the second conductive piece 18 have upper contacts 17 a and 18 a on the inner peripheral side, and the upper contacts 17 a and 18 a are intermittently connected to the openings 37 on the rotation locus of the sliding contact surface 40. Is a contact that outputs a pulse signal as a rotary encoder.
  • each of the conductive pieces 16, 17, 18 has a bifurcated free end portion on the upper contact 16a, 17a, 18a side and the lower contact 16b, 17b, 18b side. Further, the free end side is provided on the divided contacts 16c, 17c and 18c which are divided into two forks. Thereby, a stable elastic action is obtained by the long extending contact and the divided contact at the free end side of each conductive piece 16, 17, 18 and a smooth contact action is obtained when contacting the contact.
  • the above-described holder 19 is formed of a synthetic resin material, and is an annular body having a size capable of closing the annular recess 31 of the rotary operation body 14 in a planar manner, and is supported on the base 26 described later in a non-rotating manner.
  • the conductive pieces 16, 17, 18 are attached to the upper surface of the holder 19 by fitting the mounting holes 41 of the conductive pieces 16, 17, 18. Thereby, the upper contacts 16a, 17a, 18a are attached in a state of extending obliquely upward suitable for contact.
  • arc-shaped belt-like lower contactor insertion holes 43, 44, 45 opened in the circumferential direction of the upper surface of the holder 19 are opened, and the lower contactor insertion holes 43, 44, 45 are opened.
  • the lower contacts 16b, 17b, and 18b are inserted downward to extend obliquely downward suitable for contact from the lower surface of the holder 19.
  • annular flat portion 46 is formed on the outer peripheral side of the upper surface of the holder 19, and this annular flat portion 46 corresponds to the lower end of the outer peripheral flange 30 of the rotary operation body 14.
  • annular edge 47 protruding in an annular shape is formed on the inner peripheral side of the annular flat surface portion 46, and the annular edge 47 corresponds to the inner peripheral surface of the outer peripheral flange 30 of the rotary operation body 14.
  • a holder inner peripheral flange 48 protrudes from the inner peripheral side of the upper surface of the holder 19, and this holder inner peripheral flange 48 corresponds to the outer peripheral surface of the inner peripheral flange 29 of the rotary operation body 14.
  • the holder 19 planarly closes the open surface of the annular recess 31 formed between the opposing surfaces of the lower surface of the rotary operation body 14 and the upper surface of the holder 19, and the upper contacts 16a and 17a described above. , 18a are elastically displaced on the sliding contact surface 40 to secure a space for stable contact.
  • holding pieces 49 are projected outwardly on four outer circumferential surfaces that differ every 90 degrees in the circumferential direction of the holder 19, and the holding pieces 49 are held by the base 26 described later.
  • the pressing protrusions 50 are provided so as to correspond to four pressing positions that differ every 90 degrees in the circumferential direction.
  • an annular storage recess 51 for storing and guiding a holder connecting plate 20 described later is provided on the inner peripheral side of the lower surface.
  • the holder 19 is connected to the rotary operation body 14 by a holder connecting plate 20 described later while holding the conductive pieces 16, 17 and 18.
  • the above-described holder connecting plate 20 is a metal annular disc having a size that can be accommodated in the annular accommodating recess 51 of the holder 19, and each of the rotating operation bodies 14 is locked in the circumferential direction of the annular disc.
  • a plurality of openings are provided at positions corresponding to the protrusions 36, and a locking hole 52 for engaging and locking the locking protrusions 36 is provided.
  • the rotating operation body 14, the holder 19, and the holder connection plate 20 are connected in a stacked state in this order by the fitting and locking action of the holder connection plate 20.
  • a touch mechanism K (see FIG. 11) is provided at the center of the rotary operation body 14 so that when the operator rotates the rotary operation body 14 with a fingertip, the rotational operation feel can be clearly obtained.
  • the touch mechanism K includes a pusher insertion hole 27 that is opened at the center of the rotary operation body 14 and a pusher 21 that will be described later.
  • the above-described pusher 21 is formed in a cylindrical shape from a synthetic resin material, and is inserted into the pusher insertion hole 27 of the rotary operation body 14.
  • a horizontal hole 53 is provided in a horizontal direction orthogonal to the cylindrical axial direction, and a coil spring 54 urged outward from the inside of the horizontal hole 53 is provided opposite to both ends of the coil spring 54.
  • a spherical body 55 is interposed.
  • the spheres 55 positioned at both ends of the coil spring 54 are uneven surfaces 35 for touching the rotary operation of the pusher insertion hole 27.
  • the spherical body 55 applies a constant urging force to the rotary operation body 14. With this urging force, each time the rotation operation body 14 is rotated to rotate to the pressing operation position, the sphere 55 moves forward and backward along the uneven surface 35, and the urging force changes, so the rotation resistance of the rotation operation body 14 changes. Make them different. Thereby, a clear click feeling is obtained. Further, in this case, since the coil spring 54 and the sphere 55 can be interposed inside the horizontal hole 53, the arrangement space of the pusher 21 can be used effectively.
  • recesses 56 for lifting guides having the lower end and outer peripheral surface of the presser 21 as open surfaces are axially arranged Is formed.
  • the recess 56 is guided in the pressing direction by a pusher guide piece 64 of the base 26 described later.
  • a pressing protrusion 57 is provided at the center of the lower surface corresponding to the pressing position, and the pressing protrusion 57 presses a center switch S1 of a dome switch 58 described later.
  • FIG. 9 is an external perspective view of the dome switch
  • FIG. 10 is a plan view of the operation switch
  • FIG. 11 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 10 showing the internal structure of the operation switch
  • FIG. FIG. 13 is an explanatory view showing a correspondence state between the lower contact and the fixed contact of the flexible substrate.
  • a dome switch 58 (see FIG. 9) is provided below the holder 19 with a pressing stroke space 19B (see FIG. 11) therebetween.
  • a dustproof cover 22 formed in a truncated cone shape by a synthetic resin material that seals the space 19B from the outside. .
  • the dome switch 58 is formed by laminating the sheet 23, the push button switch 24, and the flexible substrate 25 in this order, and by attaching the lower flexible substrate 25 to the upper surface of the base 26, A dome switch 58 is mounted.
  • the flexible substrate 25 has a central fixed contact 59 at the center as a printed wiring board, and peripheral fixed contacts 60 on four sides of the periphery. Further, a common fixed contact 61, a first fixed contact 62, and a second fixed contact 63 are equally divided into three in the circumferential direction that does not overlap with the peripheral fixed contact 60.
  • push button switches 24 are mounted in correspondence with a total of five of one central fixed contact 59 and four peripheral fixed contacts 60, and the upper surface thereof is covered with the sheet 23 and pushed to a fixed position on the flexible substrate 25.
  • the button switch 24 is pasted so as not to move.
  • the central switch S1 installed corresponding to the pressed position where the pusher 21 is pressed and the four peripheral switches S2 installed corresponding to the pressed positions where the rotary operation body 14 is pressed are configured. Is done.
  • the base 26 is formed of a metal disk that is slightly larger than the rotary operation body 14, and a pusher guide piece 64 that can be engaged with the concave portions 56 on both sides of the pusher 21 is provided upright from the bottom.
  • a retracting port 65 is provided at each of the corresponding positions of the upper flexible substrate 25 and the sheet 23 corresponding to the pusher guide piece 64 so as to pass therethrough, thereby preventing the pusher guide piece 64 from protruding upright. I am trying not to.
  • the common fixed contact 61, the first fixed contact 62, and the second fixed contact 63 are similarly provided with a retraction opening 66 in the sheet 23 so that they are exposed on the upper surface, and the lower contact 16b, The contact with 17b, 18b is enabled.
  • an up-down guide piece 67 having an inverted concave shape is provided upright from the bottom surface of the four sides.
  • the raising / lowering guide piece 67 is provided so that the pressing stroke length can be raised and lowered by engaging the holding piece 49 of the holder 19 in an inverted concave shape.
  • the uppermost rotary operation body 14 held by the holder 19 by the holding pieces 49 engaged and held by the four lifting guide pieces 67 is allowed to tilt in accordance with the direction when pressed. Accordingly, the rotary operation body 14 is operated with a constant pressing stroke amount while being slightly tilted.
  • the operation switch 11 configured as described above will be described.
  • the five push button switches 24 provided in the dome switch 58 have a semicircular dome shape, and the middle and high portions thereof are respectively It faces the lower ends of the pressing protrusions 50 and 57.
  • These push button switches 24 are elastically displaced in the vertical direction in response to the pressing force from above, and are recessed when the pressing force is received.
  • the push button switch 24 returns and returns to the original height position. It becomes a dome shape and is prepared for the next press. Further, since the fixed contact of the flexible substrate 25 corresponding to the push button switch 24 is not pressed, it is non-conductive and no detection signal is output.
  • the pusher 21 When the pusher 21 is pressed down, the pusher 21 receives the pressing force and the pressing stroke sinks, and the pushbutton switch 24 in the center is pushed. A signal from the central fixed contact 59 is output by contacting the conductor 59 in a planar manner. Then, when the pressing force of the pusher 21 is released, the push button switch 24 is elastically restored, and the pusher 21 is pushed upward through the pressing protrusion 57 to return to the original position.
  • the rotary operation body 14 when the rotary operation body 14 is pressed, a pressing force is received at the specific position where the pressing operation is performed. At this time, the rotary operation body 14 pushes the push button switch 24 corresponding to the specific position via the push protrusion 50, and the push button switch 24 makes a planar contact with the peripheral fixed contact 60 in the push direction and conducts it. The signal from the peripheral fixed contact 60 is output. Thereafter, when the pressing force of the rotary operation body 14 is released, the push button switch 24 is elastically restored, and the holder 19 is pushed upward via the pressing protrusion 50. Thereby, the rotary operation body 14 returns to the original position.
  • the upper encoder movable contact plate 15, the middle conductive pieces 16, 17, 18 and the lower flexible substrate 25 are dispersed in the vertical direction. 3 layer structure.
  • the lower contacts 16b, 17b, 18b are non-rotating, and the encoder contact is removed from the lower flexible board 25 so that it becomes wider.
  • the fixed contacts can be widely dispersed in the lower planar area, and the correspondence to the fixed contacts becomes easy. For this reason, as shown in FIG. 13B, a stable elastic action is obtained by the elastic action of the elongated contactor and the elastic action of the divided contactor at the free ends of the lower contacts 16b, 17b, and 18b. The contactor stably contacts the fixed contact.
  • the upper space from the upper layer corresponding to the closed space 19A to the middle layer is a fixed space that does not fluctuate by the pressing operation, and from the middle layer corresponding to the pressing stroke space 19B.
  • the space below the lower layer is a variable space that changes with each pressing operation. Therefore, when the rotary operation body 14 is pressed, only the lower contacts 16b, 17b, 18b extending to the lower layer region are elastically displaced so as to be compressed in the pressing direction.
  • the upper contacts 16a, 17a, and 18a extended to the upper layer region are not compressed by the pressing operation force, and thus do not receive an external force. For this reason, the upper contacts 16a, 17a, and 18a extending to the upper layer area are not subjected to external force in the pressing direction, so the load is small and the stress design of the spring of the conductive piece is facilitated, and the durability is improved.
  • the contact arrangement pattern inevitably becomes smaller, and the influence on the output signal due to the misalignment of the flexible substrate 25, the displacement of the arrangement pattern, etc. is considered to be larger. Since the conductive pieces 16, 17 and 18 are fixed to the rotating holder 19, the contact performance is improved because the non-rotating conductive pieces 16, 17 and 18 and the fixed contact of the non-rotating flexible substrate 25 are not rotated. In addition, the number of elements that cause contact displacement with the fixed contacts 61, 62, and 63 is reduced, and a stable output signal is always obtained.
  • FIG. 14 shows another example of the presser 21, and the presser 21 is configured by interposing a spring seat 141 between a coil spring 54 inserted through the lateral hole 53 and a sphere 55.
  • the spring seat 141 has a circular arc shape along the spherical surface of the sphere 55 and is configured to come into surface contact, so that the biasing pressure of the coil spring 54 is more stable to the sphere 55 than that of the line contact without the spring seat. It is set to communicate.
  • the biasing member of this invention corresponds to the coil spring 54 of the embodiment, Similarly, The central opening corresponds to the pusher insertion hole 27, The shaft body corresponds to the pusher 21, The electronic device corresponds to the digital camera 12,
  • the present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiments, and many embodiments can be obtained based on the technical idea shown in the claims.
  • the operation switch 11 in which three conductive pieces are combined is shown, but many more may be combined.
  • the operation switch 11 provided with the pusher 21 was shown in the above-mentioned Example, it can also be comprised as an operation switch only of the rotary operation body 14 without the pusher 21.
  • FIG. 1 the operation switch 11 provided with the pusher 21 was shown in the above-mentioned Example, it can also be comprised as an operation switch only of the rotary operation body 14 without the pusher 21.

Landscapes

  • Switches With Compound Operations (AREA)
  • Switch Cases, Indication, And Locking (AREA)

Abstract

　１つの回転操作体の限られた狭い平面領域に複数のスイッチ構成を可能にするための多数の固定接点が必要になる接点構造であっても、その多数の固定接点が平面領域で集中するのを解消して安定した接点構造を確保することができる操作スイッチ及び電子機器を提供する。このため、プリント配線基板に備えられる多数の固定接点のうち、エンコーダ用の固定接点を該プリント配線基板から取り出したエンコーダ用可動接点板を設け、これらに接触対応する導電片には、前記プリント配線基板に備えられる固定接点に接する接触子と、エンコーダ用可動接点板の固定接点に接する接触子との双方に分岐対応させた操作スイッチを構成する。

Description

操作スイッチ及び電子機器
　この発明は、携帯利用されるデジタルカメラ、携帯電話機、ゲーム機などの小型機器の操作部に用いられるような操作スイッチに関する。
　近年、デジタルカメラ等の携帯機器が小型化する一方、表示器は大型化する傾向があり、操作スイッチは使い易い大きさを確保しつつも、さらなる小型化が必要とされている。ここに用いられる操作スイッチは、中央部が押下可能に設けられた押子を押下したとき、あるいはその周囲の回転操作体を傾動させて特定の回転方向の位置を押下したとき、これらの下面が、下方に配置されている中央スイッチや周辺スイッチを押下し、その押下された部位から信号を取り出して検知するように構成されている。
　このような検知構成に際しては、非接触式の操作スイッチが知られているが、非接触式よりも経済的な検知構成を有する接触式の操作スイッチが採用されている。
　この接触式の操作スイッチは、押子や回転操作体と対応して押下される受圧部位に、図１５に示すように、フレキシブル基板１５１が配置されている。このフレキシブル基板１５１に配置されている中央接点１５２と、その周囲の上下左右の位置に配置されている４個の周辺接点１５３と、環状に配置された回転位置検知用の環状接点群１５４が備えられている。
　前記中央接点１５２と周辺接点１５３には、押しボタンスイッチ（図面省略）が対設され、前記押子または回転操作体が押下されることに基づき、押しボタンスイッチを介して中央接点１５２、または何れかの周辺接点１５３が導通される。これにより、押下された位置の電気的信号を出力させて検知部位を検知する構成を有している。
　さらに、環状接点群１５４はフレキシブル基板１５１において、中央接点１５２と、周辺接点１５３との間の配置領域１５５に環状に配置したものが知られている(例えば特許文献１参照)。あるいは、周辺接点の外側に環状接点群を配置した接点構造も知られている(例えば特許文献２参照)。
　該環状接点群１５４の環状方向には、図１５において、その上部の第１共通接点１５６から右回りに、第１接点１５７、第２共通接点１５８、第２接点１５９が環状に配置されている。
　これらの環状接点群１５４に対し、図１６に示すように、可動接点部材として回転接触する円盤状の導電円板１６１が対設されている。この導電円板１６１は本体側から切り起して対向方向に延出されたバネ性を有する共通導電片１６２、第１導電片１６３、第２導電片１６４の複数の導電片１６２，１６３，１６４を環状に有して回転操作体に保持されている。
　そして、この導電円板１６１が回転操作体と共に回転操作されることで、各導電片１６２，１６３，１６４が前記環状接点群１５４の各接点１５６～１５９から得られるロータリエンコーダとしての位相信号及び位相差信号により回転操作体の回転位置及び回転方向などを検知している。
　しかし、フレキシブル基板に配置される各接点は、該フレキシブル基板が回転操作体の大きさに対応した小さい円形の平面領域に組み込まれるため接点の配置にも制約を受けることになる。このため、過密状態の接点配置構造になっていた。さらに、これらの各接点から接点別に引き出される数多くの配線ラインに際しても、配置領域おいて制約を受けることになり、フレキシブル基板の表面側と裏面側との両面から引き出すような配線ラインを要することになる。
　ことに、基板の片面側のみに配線しようとした場合、中央接点からの配線ラインがフレキシブル基板上で他の配線ラインと交差することが余儀なくされることがある。このような場合は、その配線ラインの交差部で段差が生じ、配線の劣化を誘引する原因になる。
　さらに、環状接点群の配置領域は限られているため、これらの接触領域に対して導電片を接触させる場合、導電性金属板から複数の導電片を環状方向に切り起こしてバネ性を持たせている。特に、安定した接触圧を確保するためには導電片をできるだけ長くしてバネ圧を安定させることが必要である。ところが、狭い接触領域に複数の導電片を集中させて配置するため、各導電片を長くすることができず、該導電片長さに制約を受けて接点に対する安定した接触圧を確保し難い接触構造になっていた。この結果、導電片の製作に際して、弾性力及び接触角度など寸法精度の高いものが要求されて低コスト化が難しくなる。また、寸法精度が低いと、各々の導電片の接触圧がばらついて不安定な接触になりやすく、耐久性及び信頼性においても性能の低いものになる問題を有していた。
特開２００７－６６６３５号公報 特開２００５－３１７３３７号公報
　そこでこの発明は、１つの回転操作体の限られた狭い平面領域に複数のスイッチ構成を可能にするための多数の接点が必要になる接点構造であっても、その多数の接点が平面領域で集中するのを解消することができる操作スイッチ及び操作スイッチを備えた電子機器を提供することを目的とする。
　この発明は、平面方向に回転し、その回転方向の複数の回転位置で軸方向に押下操作される回転操作体と、前記回転操作体の下面に固定されたエンコーダ用可動接点板と、前記回転操作体を回転可能に保持するホルダと、前記回転操作体の押下操作に対応して操作される押しボタンスイッチと、前記押しボタンスイッチを複数備えたプリント配線基板と、前記ホルダに保持されて前記プリント配線基板に形成されている共通固定接点と前記エンコーダ用可動接点板に常時接触し、両者を導通する共通導電片と、前記ホルダに保持されて前記プリント配線基板に形成されている固定接点別に接触すると共に前記エンコーダ用可動接点板にも接触し、両者を導通する複数の導電片と、前記プリント配線基板を上面に配置し、前記ホルダを上下動可能に支持したベースとを備え、前記回転操作体を回動することにより、前記エンコーダ用可動接点板と前記複数の導電片の接離を検出して回動方向を検出する一方、前記回転操作体を押圧することにより、前記ホルダを介して前記押しボタンスイッチを操作する操作スイッチであることを特徴とする。
　またこの発明は、中央に配置されて垂直方向に押下操作される押子と、前記押子の周囲に回転可能に環状に配置され、その回転方向の複数の回転位置で軸方向に押下操作される回転操作体と、前記回転操作体の下面に固定されたエンコーダ用可動接点板と、前記回転操作体を回転可能に保持するホルダと、前記押子の押下操作に対応して操作される中央の押しボタンスイッチと、前記回転操作体の押下操作に対応して操作される周辺の押しボタンスイッチと、前記複数の押しボタンスイッチと、共通導電片の接触用に備えられる共通固定接点と、導電片の接触用に備えられる第１固定接点、第２固定接点とを備えたプリント配線基板と、前記ホルダに保持されて前記プリント配線基板に形成されている共通固定接点と前記エンコーダ用可動接点板に常時接触し、両者を導通する前記共通導電片と、前記ホルダに保持されて前記プリント配線基板に形成されている第１固定接点に接触すると共に前記エンコーダ用可動接点板にも接触し、両者を導通する第１導電片と、前記ホルダに保持されて前記プリント配線基板に形成されている第２固定接点に接触すると共に前記エンコーダ用可動接点板にも接触し、両者を導通する第２導電片と、前記プリント配線基板を上面に配置し、前記ホルダを上下動可能に支持したベースとを備え、前記回転操作体を回動することにより、前記エンコーダ用可動接点板と前記第１の導電片と前記第２の導電片の接離を検出して回動方向を検出する一方、前記回転操作体または押子を押圧することにより、前記ホルダを介して前記押しボタンスイッチを操作する操作スイッチであることを特徴とする。
　この発明の態様として、前記回転操作体の中央に中央開口部を設け、該中央開口部に軸体を挿通し、その軸体の軸方向と直交して挿通する横孔に、該横孔の内部から外向きに付勢する付勢部材と、該付勢部材の端部に配置される球体とを介在させて設け、前記中央開口部には、内周面の周方向に、前記横孔から外向きに突出する前記球体と対向して該球体を進退させる回転操作感触用の凹凸面を形成した感触機構を構成することができる。
　この発明の態様として、前記エンコーダ用可動接点板は、エンコーダ信号出力用に前記接触子が接触する該エンコーダ用可動接点板の摺接面である導電金属板の平面周方向に一定間隔毎に貫通して開口されている開口部を、前記回転操作体の内面側の平面周方向に一定間隔毎に突設されている突部に嵌合させ、その嵌合した突部の先端面と、嵌合後の開口部の平面とを同一平面に形成して構成することができる。
　この発明の態様として、前記エンコーダ用可動接点板を内面に有する回転操作体の内面側に形成される内方空間部に対し、その内方空間部の開放面を前記ホルダにより閉鎖して構成することができる。
　この発明の態様として、前記導電片は、ホルダより弾性を有して延出され、その延出された自由端側の接触子をプリント配線基板の固定接点に向けて付勢対接させて構成することができる。
　この発明の態様として、前記導電片は、ホルダより弾性を有して延出され、その延出された自由端側の接触子をエンコーダ用可動接点板の接点に向けて付勢対接させて構成することができる。
　この発明の態様として、前記ホルダとプリント配線基板とが対向する押下ストローク用の対向空間に対し、その周囲に外部と遮断してシールする防塵カバーを備えて構成することができる。
　このように構成された操作スイッチを各種の電子機器に組み込んで運用することができる。例えば、デジタルカメラ、医療機器、携帯機器、ゲーム機などに広く適用できる。
　この発明によれば、プリント配線基板の限られた平面領域を接点の配置領域とするだけでなく、その上方の空間に対しても接点を配置可能な領域とすることができる接点の分散化構造を可能にすることができる。このため、プリント配線基板での接点の集中化を解消して安定した接点構造を確保することができる。また、接点から引き出されるプリント配線基板での配線ラインに際しても、プリント配線基板の片面のみの配線が可能になり、配線ラインも交差しなくなる。さらに、プリント配線基板に接点を配置する場合に、その配置の自由度が広くとれるので、接点の配置効率が向上し、最適な接点の配置を実現できる。従って、これらの自由度の高い広く分散させた接点に接触させるための導電片の長さを十分に長くとることができる。この結果、接点に対する各導電片の接触圧が安定し、信頼性及び耐久性に優れた接点構造が可能になる。
操作スイッチを備えたデジタルカメラの背面図。 操作スイッチの外観斜視図。 操作スイッチを上方から見た分解斜視図。 操作スイッチを下方から見た分解斜視図。 回転操作体にエンコーダ用可動接点板を嵌合した状態を示す斜視図。 ホルダに導電片を固定した状態を示す斜視図。 回転操作体とホルダとを連結した状態を示す斜視図。 押子とコイルスプリングと球体とを示す斜視図。 ベースに組み込まれたドームスイッチを示す外観斜視図。 操作スイッチの平面図。 操作スイッチの内部構造を示す図１０のＡ－Ａ線矢視断面図。 フレキシブル基板の固定接点及び接点対応状態を示す斜視図。 下接触子とフレキシブル基板の固定接点との対応状態を示す説明図。 押子の他の例を示す縦断面図。 従来のフレキシブル基板の接点配置状態を示す平面図。 従来のフレキシブル基板の固定接点に回転接触する導電円板との関係を示す斜視図。
　１１…操作スイッチ
　１２…デジタルカメラ
　１４…回転操作体
　１５…エンコーダ用可動接点板
　１６，１７，１８…導電片
　１６ａ，１７ａ，１８ａ…上接触子
　１６ｂ，１７ｂ，１８ｂ…下接触子
　１９…ホルダ
　２１…押子
　２２…防塵カバー
　２５…フレキシブル基板
　２６…ベース
　６１，６２，６３…固定接点
　この発明の一実施例を以下図面に基づいて説明する。  
　図面は中央部とその周辺を押下操作可能な多方向押下型の操作スイッチを示し、図１は操作スイッチ１１を備えたデジタルカメラ１２の背面図である。この操作スイッチ１１は、デジタルカメラ１２の表示器１３に隣接して配置され、該デジタルカメラ１２の撮影条件等の設定用スイッチ、及び保存された写真の選択用スイッチなどに用いられる。
　次に、操作スイッチ１１の構成について説明する。図２は操作スイッチ１１の外観斜視図、図３は操作スイッチ１１を上方から見た分解斜視図、図４は操作スイッチ１１を下方から見た分解斜視図である。
　前記操作スイッチ１１は、上方から回転操作体１４と、エンコーダ用可動接点板１５と、共通導電片１６と、第１導電片１７と、第２導電片１８と、ホルダ１９と、ホルダ連結板２０と、押子２１と、防塵カバー２２と、シート２３と、押しボタンスイッチ２４と、フレキシブル基板２５と、ベース２６とを備えて構成される。
　回転操作体１４は合成樹脂性の材料で円盤状に形成され、その円盤状の中央部軸方向に押子挿通孔２７が貫通された環状のキャップとして設けられる。この回転操作体１４の上面には、径方向に細長く延びる多数の滑り止め突起２８が等分配設されている。また、下面には、環状の平面部と、下向きに突出する内周フランジ２９と外周フランジ３０とで囲まれる環状凹部３１が形成されている。この環状凹部３１の内面には、複数の円弧形帯状の突部３２が周方向に等分して一定間隔毎に突設されている。また、その内周側には複数の小さな軸部３３が周方向に等分して突設されている。
　さらに、内周フランジ２９の外周面には、軸方向に沿って凹状に形成された凹溝３４が周方向に等分して備えられている。また、押子挿通孔２７に相当する内周フランジ２９の内周面には、回転操作感触用の凹凸面３５が形成されている。この凹凸面３５は周方向に交互に凹凸を有し、周方向に１２個の凹凸を形成してエンコーダの位相信号と一致するように設定している。さらに、内周フランジ２９の下端には、周方向にホルダ１９を連結するための複数の係止突起３６が等分して突設されている。前記回転操作体１４の内面に形成される環状凹部３１には、後述するエンコーダ用可動接点板１５が嵌合して取り付けられ、また内周フランジ２９の下端に後述するホルダ連結板２０が嵌合して取り付けられる。
　上述のエンコーダ用可動接点板１５は、前記環状凹部３１に嵌合可能な大きさの環状の導電金属板により形成され、その平面周方向には一定間隔毎にエンコーダ信号出力用に前記円弧形帯状の突部３２と対応させて嵌合可能な略同形状の開口部３７を開口している。同様に、該開口部３７の内周側には、前記軸部３３と対応させて嵌合可能な略同形状の軸孔３８を開口している。さらに、該エンコーダ用可動接点板１５の内周面には、前記凹溝３４と対応させて嵌合可能な略同形状の内周凸部３９を形成している。
　これにより、エンコーダ用可動接点板１５に形成した開口部３７と軸孔３８と内周凸部３９とを、回転操作体１４の下面側に形成されている突部３２と軸部３３と凹溝３４とにそれぞれ対応させて押込むように嵌合させることで、図５に示すように、回転操作体１４の下面側にエンコーダ用可動接点板１５が嵌合して固定される。
　この場合、回転操作体１４の下面に取り付けられたエンコーダ用可動接点板１５の下面に露出する平面部が摺接面４０となり、ここに後述する上接触子１７ａ，１８ａが接触する。このため、摺接面４０は平面的で凹凸がないように形成する。つまり、エンコーダ用可動接点板１５の摺接面４０と、開口部３７を貫通する突部３２の先端露出面３２ａとが同一平面になるように設定している。これにより、摺接面４０に対する後述する上接触子１７ａ，１８ａの安定した接触性を確保している。
　共通導電片１６は、導電金属板により形成され、基端部には例えば４個の取付孔４１を有している。そして、該基端部から自由端側にかけて二股に分かれ、そのうちの一方を、弾性力を持たせて上向きに延出させた上接触子１６ａとして設け、他方を、弾性力を持たせて下向きに延出させた下接触子１６ｂとして設けている。
　第１導電片１７は第１信号検出用として設けられ、前記共通導電片１６と同様に基端部に取付孔４１を有し、これより二股に分かれた自由端側の一方を、弾性力を持たせて上向きに延出させた上接触子１７ａとして設け、他方を、弾性力を持たせて下向きに延出させた下接触子１７ｂとして設けている。
　第２導電片１８は第２信号検出用として設けられ、同様に基端部に取付孔４１を有し、これより二股に分かれた自由端側の一方を、弾性力を持たせて上向きに延出させた上接触子１８ａとして設け、他方を、弾性力を持たせて下向きに延出させた下接触子１８ｂとして設けている。
　そして、これらの導電片１６，１７，１８の上接触子１６ａ，１７ａ，１８ａが一定の弾性力を持って上述した摺接面４０に摺接する。また、各導電片１６，１７，１８の自由端側は、内周側と外周側とに並列させて長く延出させている。これら３個の導電片１６，１７，１８は、後述するホルダ１９に保持されて周方向に３等分して配設される。
　前記摺接面４０の外周側は常に導通して一定の信号が得られる共通接触子側となり、内周側は間欠的な信号が得られるパルス信号出力側となる。このため、共通導電片１６は外周側が上接触子１６ａになり、該上接触子１６ａが摺接面４０の回転軌跡上で常に導通する共通接触子になる。また、第１導電片１７と第２導電片１８は内周側が上接触子１７ａ，１８ａになり、該上接触子１７ａ，１８ａが摺接面４０の回転軌跡上で各開口部３７と間欠的に接触し、ロータリエンコーダとしてのパルス信号を出力する接触子になる。
　また、各導電片１６，１７，１８は、図６にも示すように、上接触子１６ａ，１７ａ，１８ａ側と下接触子１６ｂ，１７ｂ，１８ｂ側との二股に分かれた自由端部に対し、さらにその自由端側を二股に分けて並列させた分割接触子１６ｃ，１７ｃ，１８ｃに設けている。これにより、各導電片１６，１７，１８の自由端側では長く延びた接触子と分割した接触子によって安定した弾性作用が得られ、接点に接触する場合に滑らかな接触作用が得られる。
　上述のホルダ１９は合成樹脂性の材料で形成され、前記回転操作体１４の環状凹部３１を平面的に閉鎖可能な大きさの環状体で、後述するベース２６に非回転に支持されている。このホルダ１９の上面には、前記各導電片１６，１７，１８を嵌合して固定するための４本の突起４２が周方向に３等分して突設され、これらの突起４２に、前記各導電片１６，１７，１８の各取付孔４１を嵌合させることで、ホルダ１９の上面に各導電片１６，１７，１８が取り付けられる。これにより、上接触子１６ａ，１７ａ，１８ａは接触に適した斜め上向きに延出した状態に取り付けられる。また、ホルダ１９の上面周方向には３等分して開口された円弧形帯状の下接触子挿通孔４３，４４，４５を開口しており、該下接触子挿通孔４３，４４，４５に前記下接触子１６ｂ，１７ｂ，１８ｂを下向きに挿通させてホルダ１９の下面より接触に適した斜め下向きに延出させている。
　また、ホルダ１９の上面外周側には環状平面部４６が形成されており、この環状平面部４６が回転操作体１４の外周フランジ３０の下端と対応する。さらに、環状平面部４６の内周側には環状に突出する環状縁部４７が形成されており、この環状縁部４７が回転操作体１４の外周フランジ３０の内周面と対応する。同様にホルダ１９の上面内周側にはホルダ内周フランジ４８を突設しており、このホルダ内周フランジ４８が回転操作体１４の内周フランジ２９の外周面に接触対応する。これにより、回転操作体１４とホルダ１９とが安定して対応する。
　また、ホルダ１９は回転操作体１４の下面と該ホルダ１９の上面との対向面間に形成される環状凹部３１の開放面を平面的に閉鎖するものであり、上述した上接触子１６ａ，１７ａ，１８ａが摺接面４０に弾性変位して安定して接触するための空間を確保している。
　ことに、回転操作体１４の環状凹部３１の開放面を、ホルダ１９が略平面対応して閉鎖する閉鎖空間１９Ａ(図１１参照)を形成することにより、環状凹部３１に、円滑な接触性を維持させるために注入されているグリスが漏れるようなおそれもない。さらに、この環状凹部３１は下方のベース２６側と押下ストローク長さ以上離れた上方の空間位置に形成されているため、下方に形成される押下ストローク空間から離れて下方からの塵が侵入し難くなり、防塵効果の高い接点構造となる。
　また、ホルダ１９の周方向に９０度毎に異なる４方の外周面には、保持片４９を外向きに突設しており、該保持片４９が後述するベース２６に保持される。さらに、ホルダ１９の下面には、周方向に９０度毎に異なる４方の押下位置に対応して各押下突起５０を突設している。さらに、下面内周側には、後述するホルダ連結板２０を収納ガイドする環状収納凹部５１を有している。そして、該ホルダ１９は各導電片１６，１７，１８を保持した状態で、後述するホルダ連結板２０により回転操作体１４に連結される。
　上述のホルダ連結板２０は、前記ホルダ１９の環状収納凹部５１に収納可能な大きさの金属製の環状円板であり、その環状円板の周方向には前記回転操作体１４の各係止突起３６と対応する位置に複数開口して、係止突起３６を嵌合して係止する係止孔５２を有している。このホルダ連結板２０の嵌合係止作用により、図７に示すように、回転操作体１４、ホルダ１９、ホルダ連結板２０が、この順に積層状態に連結される。
　また、回転操作体１４の中央部には、操作者が指先で回転操作体１４を回転操作したときに、その回転操作感触が明瞭に得られる感触機構Ｋ(図１１参照)を備えている。この感触機構Ｋは回転操作体１４の中央部に開口されている押子挿通孔２７と、ここに挿通される後述する押子２１とから構成される。
　上述の押子２１は、図８に示すように、合成樹脂性の材料により円柱状に形成され、回転操作体１４の押子挿通孔２７に挿通される。その円柱状の軸方向と直交する水平方向には横孔５３を有し、この横孔５３に、その内部から外向きに付勢するコイルスプリング５４と、該コイルスプリング５４の両端に対設される球体５５とを介在させている。
　これにより、押子２１を回転操作体１４の押子挿通孔２７に挿通させて取り付けたとき、コイルスプリング５４の両端に位置する球体５５が押子挿通孔２７の回転操作感触用の凹凸面３５と対応し、該球体５５が回転操作体１４に対して一定の付勢力を付与する。この付勢力により、回転操作体１４を回して押下操作位置に回転操作する際に、その都度、球体５５が凹凸面３５に沿って進退し、付勢力が変化するため回転操作体１４の回転抵抗を異ならせる。これにより、明瞭なクリック感が得られる。またこの場合、横孔５３の内部にコイルスプリング５４及び球体５５を介在させることができるため、押子２１の配設スペースを有効に利用することができる。
　さらに、貫通孔５３の貫通位置に対し、周方向に９０度異なる押子２１の外周面両側には、該押子２１の下端及び外周面を開放面とする昇降ガイド用の凹部５６を軸方向に形成している。この凹部５６が、後述するベース２６の押子ガイド片６４により押下方向にガイドされる。また、下面中央には、押下位置に対応して押下突起５７を突設しており、該押下突起５７が後述するドームスイッチ５８の中央スイッチＳ１を押下する。
　図９はドームスイッチの外観斜視図、図１０は操作スイッチの平面図、図１１は操作スイッチの内部構造を示す図１０のＡ－Ａ線矢視断面図、図１２はフレキシブル基板の固定接点及び接点対応状態を示す斜視図、図１３は下接触子とフレキシブル基板の固定接点との対応状態を示す説明図である。
　前記ホルダ１９の下方には押下ストローク空間１９Ｂ(図１１参照)を隔ててドームスイッチ５８（図９参照）が対設されている。このホルダ１９とドームスイッチ５８との押下ストローク空間１９Ｂの周囲には、その空間１９Ｂの周囲を外部と遮断してシールする合成樹脂材により断頭円錐形状に形成された防塵カバー２２が備えられている。
　前記ドームスイッチ５８は、シート２３、押しボタンスイッチ２４、フレキシブル基板２５をこの順に積層して一体化したものであり、下層のフレキシブル基板２５をベース２６の上面に貼り付けることで、ベース２６の上面にドームスイッチ５８が搭載される。
　フレキシブル基板２５は、プリント配線基板として中央部に中央固定接点５９を有し、その周辺の４方には周辺固定接点６０を有している。さらに、周辺固定接点６０と重ならない周方向には、共通固定接点６１と第１固定接点６２と第２固定接点６３とを３等分して有している。
　そして、１個の中央固定接点５９と４個の周辺固定接点６０との計５個に対応させて押しボタンスイッチ２４を搭載し、その上面をシート２３で覆ってフレキシブル基板２５の定位置に押しボタンスイッチ２４が動かないように貼り付けている。これにより、押子２１が押下される押下位置に対応して設置される中央スイッチＳ１と、回転操作体１４が押下される各押下位置に対応して設置される４個の周辺スイッチＳ２が構成される。
　ベース２６は、回転操作体１４より少し大きい金属円板により形成され、中央部には前記押子２１の両側凹部５６に係合可能な押子ガイド片６４を底面より起立突設している。この場合、押子ガイド片６４と対応する上方のフレキシブル基板２５及びシート２３との対応位置にはそれぞれ貫通する位置にはそれぞれ退避口６５を設けて、押子ガイド片６４の起立突設を妨げないようにしている。さらに、共通固定接点６１と第１固定接点６２と第２固定接点６３とに対しても、これらが上面に露出するように、同様にシート２３に退避口６６を設けて、下接触子１６ｂ，１７ｂ，１８ｂとの接触を可能にしている。
　さらに、該ベース２６の外周側には、その４方の底面より逆凹形状の昇降ガイド片６７を起立突設している。この昇降ガイド片６７は逆凹形内に上述した前記ホルダ１９の保持片４９を係合させて押下ストローク長さを昇降可能に設けている。この４方の昇降ガイド片６７に、それぞれ係合保持される保持片４９によりホルダ１９に保持される最上部の回転操作体１４は押下時にその方向に対応して傾動許容される。従って、回転操作体１４は僅かに傾動した状態で一定の押下ストローク量が操作される。
　このように構成された操作スイッチ１１の動作を次に説明する。
　この操作スイッチ１１が押下待機されている状態では、図１１に示すように、ドームスイッチ５８に備えられている５個の押しボタンスイッチ２４が半円形のドーム型を有し、その中高部が各押下突起５０，５７の下端と対向している。これらの押しボタンスイッチ２４は上方からの押下力に対応して上下方向に弾性変位し、押下力を受けたときに凹み、押下力が開放されると復帰し、元の高さ位置にもどるとドーム型になって、次の押下に備えられる。また、押しボタンスイッチ２４と対応するフレキシブル基板２５の固定接点は、押下されていないため非導通で検知信号は出力されない。
　押子２１が押下操作された場合には、その押下力を受けて押子２１が押下ストローク沈み込み、中央の押しボタンスイッチ２４を押し、該押しボタンスイッチ２４が、その押下方向の中央固定接点５９に平面的に接触して導通させ、中央固定接点５９からの信号を出力させる。そして、押子２１の押下力を開放すると、押しボタンスイッチ２４が弾性復帰し、押下突起５７を介して押子２１を上向きに押し上げて元の位置に戻す。
　また、回転操作体１４が押下操作された場合には、その押下操作された特定位置での押下力を受ける。このとき、回転操作体１４は押下突起５０を介して特定位置に対応する押しボタンスイッチ２４を押し、該押しボタンスイッチ２４が、その押下方向の周辺固定接点６０に平面的に接触して導通させ、該周辺固定接点６０からの信号を出力させる。その後、回転操作体１４の押下力を開放すると、押しボタンスイッチ２４が弾性復帰し、押下突起５０を介してホルダ１９を上向きに押し上げる。これにより、回転操作体１４は元の位置に戻る。
　また、回転操作体１４及びホルダ１９が上動復帰する場合、下方のドームスイッチ５８とホルダ１９との間に外気が流入するが、この際に塵埃が侵入しようとしても、防塵カバー２２が備えてあるので塵埃の侵入を遮断することができる。よって、塵埃の侵入による劣化を解消した優れた接点構造を維持できる。
　また、回転操作体１４を回転操作した場合、図５に示すように、この回転操作体１４に組み込まれたエンコーダ用可動接点板１５が同方向に回転し、このエンコーダ用可動接点板１５の摺接面４０に、図６に示すように、ホルダ１９に固定されている非回転の上接触子１６ａ，１７ａ，１８ａが接触してロータリエンコーダとしての位相信号を検出する。また、この摺接面４０は同一平面に形成してあるため、摺接面４０に対する上接触子１６ａ，１７ａ，１８ａの安定した接触性を確保している。
　一方、図１２(Ａ)に示すように、共通固定接点６１と第１固定接点６２と第２固定接点６３を備えたフレキシブル基板２５に対しては、図１２(Ｂ)に示すように、下接触子１６ｂ，１７ｂ，１８ｂが何れも非回転で常に接触した状態を維持する。これにより、上接触子１６ａ，１７ａ，１８ａから得られる信号とにより回転操作体１４が回転操作された位置、回転方向、回転速度の信号が検出される。また、回転操作体１４が回転操作されたときは、押子２１に設けられたコイルスプリング５４の両端に位置する球体５４が押子挿通孔２７の回転操作感触用の凹凸面３５と対応し、回転操作体１４に対して一定の付勢力を付与して回転抵抗を与えるため、回転操作体１４を３０度ずつ回す度にクリック感が得られ、回動操作したことが操作者の手に明瞭に伝達される。またこの際、前記感触機構Ｋの回転操作感触部分と、接点部分とは隔離されているため、互いの消耗粉により接点部分が悪影響を受けるようなことはない。
　このように、多方向押下型の操作スイッチを構成するに際して、上層のエンコーダ用可動接点板１５と、中層の各導電片１６，１７，１８と、下層のフレキシブル基板２５とを上下方向に分散させた３層構造である。さらに、図１３(Ａ)に示すように、下接触子１６ｂ，１７ｂ，１８ｂは非回転であり、しかも下層のフレキシブル基板２５にはエンコーダ用の接点が上層へと取り除かれているため、広くなった下層の平面領域に固定接点を広く分散させて設けることができ、該固定接点への対応が容易になる。このため、図１３(Ｂ)に示すように、下接触子１６ｂ，１７ｂ，１８ｂの自由端側では長く延びた接触子の弾性作用と分割した接触子の弾性作用によって安定した弾性作用が得られ、接触子が安定して固定接点に接触する。
　また、中層の各導電片１６，１７，１８に際して、前記閉鎖空間１９Ａに該当する上層から中層までの上方の空間は押下操作によって変動しない固定空間であり、前記押下ストローク空間１９Ｂに該当する中層から下層までの下方の空間は押下操作毎に変化する可変空間である。よって、回転操作体１４が押下操作された場合に、下層領域に延出される下接触子１６ｂ，１７ｂ，１８ｂのみが押下方向に圧縮される如く弾性変位することになる。一方、上層領域に延出される上接触子１６ａ，１７ａ，１８ａは、押下操作力により圧縮されないため、外力を受けない。このため、上層領域に延出される上接触子１６ａ，１７ａ，１８ａは押下方向の外力が加わらないため、負荷が小さく導電片のバネの応力設計が容易になり、耐久性が向上する。
　さらに、回転操作体１４における４方向の押下位置と重ねて、その押下方向の上層と下層とに分散させた接点構造を構築することができる。よって、配置領域において、固定接点の配置自由度が向上することから円盤状の外周側に、固定接点６１，６２，６３及び導電片１６，１７，１８を配置することが可能になり、これに伴い長い導電片を設けることができる。この結果、大きな接点ストロークを確保することができるほか、組立てのばらつきによる影響を抑制することができる効果がある。
　また、操作スイッチ１１の外径が小さくなる程、必然的に接点の配置パターンも小さくなり、フレキシブル基板２５の貼りずれや、配置パターンずれ等による出力信号への影響が大きくなると考えられるが、非回転のホルダ１９に導電片１６，１７，１８が固定されているため、これらの非回転の導電片１６，１７，１８と非回転のフレキシブル基板２５の固定接点とは非回転ゆえに接触性能が向上し、固定接点６１，６２，６３との接触ずれを生じさせる要素が少なくなり、常に安定した出力信号が得られる。
　図１４は押子２１の他の例を示し、この押子２１は横孔５３に挿通されるコイルスプリング５４と球体５５との間にバネ座１４１を介在させて構成したものである。このバネ座１４１は球体５５の球面に沿う円弧形状を有して面接触するように構成し、バネ座のない線接触のものに比べてコイルスプリング５４の付勢圧が球体５５に安定して伝達するように設定している。
　この発明の構成と、上述の実施例の構成との対応において、
この発明の付勢部材は、実施例のコイルスプリング５４に対応し、
以下同様に、
中央開口部は、押子挿通孔２７に対応し、
軸体は、押子２１に対応し、
電子機器は、デジタルカメラ１２に対応するも、
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではなく、請求項に示される技術思想に基づいて多くの実施の形態を得ることができる。
　例えば、上述の実施例では３個の導電片を組合せた操作スイッチ１１を示したが、さらに多く組合せてもよい。また、上述の実施例では押子２１を備えた操作スイッチ１１を示したが、押子２１のない回転操作体１４だけの操作スイッチとして構成することもできる。

Claims (19)

  1. 　平面方向に回転し、その回転方向の複数の回転位置で軸方向に押下操作される回転操作体と、
    前記回転操作体の下面に固定されたエンコーダ用可動接点板と、
    前記回転操作体を回転可能に保持するホルダと、
    前記回転操作体の押下操作に対応して操作される押しボタンスイッチと、
    前記押しボタンスイッチを複数備えたプリント配線基板と、
    前記ホルダに保持されて前記プリント配線基板に形成されている共通固定接点と前記エンコーダ用可動接点板に常時接触し、両者を導通する共通導電片と、
    前記ホルダに保持されて前記プリント配線基板に形成されている固定接点別に接触すると共に前記エンコーダ用可動接点板にも接触し、両者を導通する複数の導電片と、
    前記プリント配線基板を上面に配置し、前記ホルダを上下動可能に支持したベースとを備え、
    前記回転操作体を回動することにより、前記エンコーダ用可動接点板と前記複数の導電片の接離を検出して回動方向を検出する一方、前記回転操作体を押圧することにより、前記ホルダを介して前記押しボタンスイッチを操作することを特徴とする
    操作スイッチ。
  2. 　中央に配置されて垂直方向に押下操作される押子と、
    前記押子の周囲に回転可能に環状に配置され、その回転方向の複数の回転位置で軸方向に押下操作される回転操作体と、
    前記回転操作体の下面に固定されたエンコーダ用可動接点板と、
    前記回転操作体を回転可能に保持するホルダと、
    前記押子の押下操作に対応して操作される中央の押しボタンスイッチと、
    前記回転操作体の押下操作に対応して操作される周辺の押しボタンスイッチと、
    前記複数の押しボタンスイッチと、共通導電片の接触用に備えられる共通固定接点と、導電片の接触用に備えられる第１固定接点、第２固定接点とを備えたプリント配線基板と、
    前記ホルダに保持されて前記プリント配線基板に形成されている共通固定接点と前記エンコーダ用可動接点板に常時接触し、両者を導通する前記共通導電片と、
    前記ホルダに保持されて前記プリント配線基板に形成されている第１固定接点に接触すると共に前記エンコーダ用可動接点板にも接触し、両者を導通する第１導電片と、
    前記ホルダに保持されて前記プリント配線基板に形成されている第２固定接点に接触すると共に前記エンコーダ用可動接点板にも接触し、両者を導通する第２導電片と、
    前記プリント配線基板を上面に配置し、前記ホルダを上下動可能に支持したベースとを備え、
    前記回転操作体を回動することにより、前記エンコーダ用可動接点板と前記第１の導電片と前記第２の導電片の接離を検出して回動方向を検出する一方、前記回転操作体または押子を押圧することにより、前記ホルダを介して前記押しボタンスイッチを操作することを特徴とする操作スイッチ。
  3. 　前記回転操作体の中央に中央開口部を設け、該中央開口部に軸体を挿通し、その軸体の軸方向と直交して挿通する横孔に、該横孔の内部から外向きに付勢する付勢部材と、該付勢部材の端部に配置される球体とを介在させて設け、
    前記中央開口部には、内周面の周方向に、前記横孔から外向きに突出する前記球体と対向して該球体を進退させる回転操作感触用の凹凸面を形成した感触機構を構成してなる請求項１に記載の操作スイッチ。
  4. 　前記エンコーダ用可動接点板は、
    エンコーダ信号出力用に前記接触子が接触する該エンコーダ用可動接点板の摺接面である導電金属板の平面周方向に一定間隔毎に貫通して開口されている開口部を、前記回転操作体の内面側の平面周方向に一定間隔毎に突設されている突部に嵌合させ、その嵌合した突部の先端面と、嵌合後の開口部の平面とを同一平面に形成した請求項１から３の何れか１項に記載の操作スイッチ。
  5. 　前記エンコーダ用可動接点板を内面に有する回転操作体の内面側に形成される内方空間部に対し、その内方空間部の開放面を前記ホルダにより閉鎖した
    請求項１から３の何れか１項に記載の操作スイッチ。
  6. 　前記エンコーダ用可動接点板を内面に有する回転操作体の内面側に形成される内方空間部に対し、その内方空間部の開放面を前記ホルダにより閉鎖した
    請求項４に記載の操作スイッチ。
  7. 　前記導電片は、ホルダより弾性を有して延出され、その延出された自由端側の接触子をプリント配線基板の固定接点に向けて付勢対接させた
    請求項１から３の何れか１項に記載の操作スイッチ。
  8. 　前記導電片は、ホルダより弾性を有して延出され、その延出された自由端側の接触子をプリント配線基板の固定接点に向けて付勢対接させた
    請求項４に記載の操作スイッチ。
  9. 　前記導電片は、ホルダより弾性を有して延出され、その延出された自由端側の接触子をプリント配線基板の固定接点に向けて付勢対接させた
    請求項５に記載の操作スイッチ。
  10. 　前記導電片は、ホルダより弾性を有して延出され、その延出された自由端側の接触子をエンコーダ用可動接点板の接点に向けて付勢対接させた
    請求項１から３の何れか１項に記載の操作スイッチ。
  11. 　前記導電片は、ホルダより弾性を有して延出され、その延出された自由端側の接触子をエンコーダ用可動接点板の接点に向けて付勢対接させた
    請求項４に記載の操作スイッチ。
  12. 　前記導電片は、ホルダより弾性を有して延出され、その延出された自由端側の接触子をエンコーダ用可動接点板の接点に向けて付勢対接させた
    請求項５に記載の操作スイッチ。
  13. 　前記導電片は、ホルダより弾性を有して延出され、その延出された自由端側の接触子をエンコーダ用可動接点板の接点に向けて付勢対接させた
    請求項６に記載の操作スイッチ。
  14. 　前記ホルダとプリント配線基板とが対向する押下ストローク用の対向空間に対し、その周囲に外部と遮断してシールする防塵カバーを備えた
    請求項１から３の何れか１項に記載の操作スイッチ。
  15. 　前記ホルダとプリント配線基板とが対向する押下ストローク用の対向空間に対し、その周囲に外部と遮断してシールする防塵カバーを備えた
    請求項４に記載の操作スイッチ。
  16. 　前記ホルダとプリント配線基板とが対向する押下ストローク用の対向空間に対し、その周囲に外部と遮断してシールする防塵カバーを備えた
    請求項５に記載の操作スイッチ。
  17. 　前記ホルダとプリント配線基板とが対向する押下ストローク用の対向空間に対し、その周囲に外部と遮断してシールする防塵カバーを備えた
    請求項６に記載の操作スイッチ。
  18. 　前記ホルダとプリント配線基板とが対向する押下ストローク用の対向空間に対し、その周囲に外部と遮断してシールする防塵カバーを備えた
    請求項７に記載の操作スイッチ。
  19. 　請求項１から１８の何れか１項に記載の操作スイッチを備えたことを特徴とする電子機器。
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